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我,''帕克号''太阳探测器,刚刚成功升空!要去摸摸太阳!

 张問骅 2018-08-12

北京时间8月12日下午3点31分,具有历史意义的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)在卡纳维拉尔角空军基地 SLC-37B 发射位由德尔塔4 重型火箭发射升空!



经过43分钟的飞行之后,虽然期间经历了第三级疑似失联的惊险时刻,最终有惊无险,帕克探测器成功与火箭分离,独自踏上了奔赴太阳的漫漫长路,也就此揭开了人类探索太阳的新征程!


帕克探测器逐渐接近太阳示意图(图片来源:NASA)


整个发射过程是这样的:


图丨现场发射


点火发射后,三台助推器正常运行,中央助推器采取节省燃料模式。发射后90 秒,火箭以音速飞行。发射2分45秒后,现在火箭重量是起飞时的一半。


点火发射10分45秒时,为节省燃料将关闭二级发动机,德尔塔火箭开始了13分钟的滑行,随后将重新开启RL10B-2发动机以推动帕克太阳探测器飞离地球。


发射20多分钟后,RL10B-2发动机已经重新启动,按原计划将持续14分钟左右,这一引擎将为探测器提供足够速度以挣脱地球引力。


发射30分钟,探测器飞越非洲上空,联合发射联盟报告引擎一切正常。


39分钟,第三阶段点火,诺斯罗普格鲁曼公司的Star 48BV发动机开启固体燃料以推动帕克探测器的7年绕日飞行。


发射40多分钟后,NASA官方确定帕克探测器的太阳能电池阵已经完全展开。


此次探测任务大约需要多久?


帕克太阳探测器预计于10月份抵达金星轨道,探测器将在11月初启动第一圈绕日飞行,最快于今年12月收到第一批对日探测信息,而第二圈飞行需要等到明年5月,随着绕行圈数增加,获得的数据也就更加准确完备。


这项探测任务预计结束时间为2025年6月,7年任务中,探测器将绕日飞行24圈,这是一项伟大的、令人难以置信的大胆旅程。

为什么叫帕克太阳探测器?


图丨帕克老爷子也在深夜到现场“支持”


帕克太阳探测器以现代太阳风和磁重联理论的奠基人、美国科学院院士——尤金·纽曼·帕克(Eugene Newman Parker)的名字命名。“太阳仅仅是宇宙中的初级谜题。”现年91岁的帕克说。因为太阳是一颗我们可以近距离研究的恒星,而了解太阳能够帮助我们了解更加遥远的恒星。


纽曼·帕克

创造三项人造航天器之最

距离最近


Parker将会成为距离太阳最近的人造天体,设定的最近距离约为610万公里,不仅首次进入太阳的日冕层,而且还打破了太阳神 2 号探测器在 1976 年4月17日创下的4343.2万公里的此前最近距离记录。


飞向太阳的帕克太阳探测器。(来源:NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)


温度最高


由于距离太阳近,且又运行在日冕层,所以 Parker 将会承受奇高无比的温度,探测器面向太阳的一面需要承受高达1377摄氏度的高温,但又必须要保证工作仪器始终处在几十度的室温条件下,可想难度之高。


(来源:NASA)


速度最快


为了能够挣脱地球引力的束缚,成为太阳系内的星体,Parker 也将创造人造物体有史以来最快速度的记录。据估计,其将以70万公里的时速绕太阳运行,远超当年太阳神2号的25万公里/时,打一个比方,这就相当于2022年冬奥会的两个举办地——北京和张家口之间一秒就走完全程。

帕克探测器要破解的三大难题都是什么?


1、为什么太阳光球层的温度比日冕温度低很多?


日冕是太阳大气的最外层,其内部分别为光球层和色球层。NASA数据显示,光球层的温度仅为5500摄氏度,日冕层的温度高达200万摄氏度。


日冕一个活跃区的图像。图片来源:NASA官网


戈达德太空飞行中心的研究科学家艾瑞克·克里斯蒂安说:“一般而言,距离热源越远,温度越低,但为何太阳外部大气层比内部表面温度高得多?这是个巨大的未解之谜。”


图 | 太阳结构(图源:Wikipedia)


2、科学家们想要进一步揭示太阳风的“庐山真面目”


太阳风是太阳抛洒进太空的一大堆带电粒子流,它会穿越整个太阳系,如天女散花般洒入每颗行星、月球、小行星内。当太阳风猛烈袭击地球时,就会产生美丽的极光,但同时也会干扰卫星通信和导航系统。


图丨太阳风概念示意图


帕克将在太阳风内穿梭,厘清生成太阳风的神秘过程以及太阳风如何获得高达数百万英里/小时的速度。


图 | 太阳风吹向地球(图源:Wikipedia)


3、探测器将研究被称为太空天气的现象


从地球上看,太阳像一个宁静的发光球,但实际上它是一个阴晴不定、反复无常的孩子。在愤怒时,太阳会将辐射爆发和等离子体射入太空,最极端的是“日冕物质抛射(CME)”,它会损坏电网和通信卫星等重要系统,也会给宇航员带来危险。


整流罩内的探测器。(来源:NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman)

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